杜雨晨，李淑蓉，蘇炳銀△

1.成都醫(yī)學(xué)院 發(fā)育與再生四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都 610500）；2.成都醫(yī)學(xué)院 人體解剖與組織胚胎學(xué)教研室（成都 610500）

帕金森?。≒arkinson＇s disease，PD）是一種影響運(yùn)動(dòng)能力的退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，一般認(rèn)為與黑質(zhì)紋狀體的多巴胺能（dopaminergic，DA）通路破壞有關(guān)。中腦黑質(zhì)DA神經(jīng)元大量死亡可導(dǎo)致DA減少，不能正常傳遞運(yùn)動(dòng)信號(hào)，乙酰膽堿功能也相對(duì)增強(qiáng)，導(dǎo)致PD患者出現(xiàn)靜止性震顫和肌肉僵直等典型的運(yùn)動(dòng)癥狀。

斑馬魚（Daniorerio）由于體積小、胚胎和早期幼魚透明、神經(jīng)系統(tǒng)在胚胎發(fā)育4d時(shí)就已發(fā)育成熟，在胚胎時(shí)期就能觀察到完整的中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）。已經(jīng)有大量的實(shí)驗(yàn)方法包括遺傳篩查、實(shí)驗(yàn)性操作 Morpholino、藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)基因熒光靶基因分析等用于斑馬魚的研究，揭示了斑馬魚DA神經(jīng)系統(tǒng)與其他器官系統(tǒng)發(fā)育相比表現(xiàn)出的更多特異性。斑馬魚胚胎透明，能觀察到DA長(zhǎng)投射纖維在腦和脊髓的分布，對(duì)PD的發(fā)病機(jī)制研究有重要作用。因此，斑馬魚是一種研究PD的良好模式生物。

1 DA神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育

1.1 DA神經(jīng)系統(tǒng)的解剖定位

在哺乳動(dòng)物模型中，DA神經(jīng)系統(tǒng)主要集中在中腦黑質(zhì)和腹側(cè)被蓋區(qū)，即中腦紋狀體、中腦緣和中皮質(zhì)區(qū)。因此，了解DA神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、進(jìn)化和演變過程，有助于更準(zhǔn)確分析脊椎動(dòng)物模型DA神經(jīng)元 及 其 軸 突 投 射［1］。 酪 氨 酸 羥 化 酶（tyrosine hyolroxylase，TH）是DA第一步生物合成的限速酶，目前是被用作動(dòng)物模型中觀察DA和去甲腎上腺素能（noradrenergic，NA）神經(jīng)元的標(biāo)志性物質(zhì)。

Rink Wullimann以及Kaslin、Panula研究小組分別用TH免疫組化法分析了DA神經(jīng)元在斑馬魚成魚腦片中的分布及投射情況，結(jié)果顯示，除去中腦部分，每一張腦片都顯示TH免疫反應(yīng)（THir）陽性。而對(duì)反映NA神經(jīng)元分布的多巴胺β羥化酶（dopamine beta hydroxylase，DBH）的檢測(cè)則證明了NA神經(jīng)元只在后腦表達(dá)。因此，在斑馬魚前腦發(fā)現(xiàn)的THir神經(jīng)細(xì)胞被認(rèn)定是DA神經(jīng)元。在端腦，DA神經(jīng)元可以在嗅球（olfactory bulb，OB），間腦腹側(cè)背側(cè)核、中縫核、腹側(cè)核區(qū)域檢測(cè)到（VdVcVv）［2－3］。在間腦，DA 神經(jīng)元分布在視前區(qū)室旁核前端和后端（PPa，PPp）。同時(shí)Chen等［4］和Filippi等［5］兩個(gè)研究組的研究結(jié)果一致表明，不管幼魚還是成魚，Th2基因只限于間腦表達(dá)，從而明確了斑馬魚中無中腦DA神經(jīng)系統(tǒng)。

1.2 DA神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育

用斑馬魚模型來研究DA神經(jīng)元發(fā)育的遺傳機(jī)制主要有兩大優(yōu)點(diǎn)：1）哺乳動(dòng)物和硬骨魚之間進(jìn)化差別極大，有助于確定在脊椎動(dòng)物進(jìn)化過程中調(diào)節(jié)DA細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)分子；2）斑馬魚是優(yōu)化的脊椎動(dòng)物模型，對(duì)于早期遺傳篩選調(diào)控DA神經(jīng)元分化中的特定基因提供了條件。

用BrdU（5－bromo－2－deoxyuridine）或者 EdU（5－ethynyl－2－deoxyuridine）與 TH 免疫組化共定位可確定斑馬魚DA神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中每個(gè)細(xì)胞周期開始的時(shí)間［7－8］。最早發(fā)育的DA前體細(xì)胞是發(fā)育16h之前有絲分裂后期的DC2DA神經(jīng)元群落和已發(fā)育為藍(lán)斑（locus coeruleus，LC）的NA神經(jīng)元，證實(shí)了這些神經(jīng)元直接來源于神經(jīng)板細(xì)胞，同樣是在16h之前最早開始分裂的DC1和DC4／5前體細(xì)胞，卻在24h后才開始發(fā)育；其他DA和NA神經(jīng)元，包括端腦、DC3／6／7、Pr和PO并非一直在一個(gè)發(fā)育周期內(nèi)持續(xù)發(fā)育，視網(wǎng)膜DA神經(jīng)細(xì)胞是在有絲分裂后36～42h發(fā)育。研究［8］表明，盡管DA神經(jīng)元發(fā)育形成的時(shí)間窗較寬，Delta／Notch信號(hào)通路誘導(dǎo)的神經(jīng)發(fā)生參與了所有DA神經(jīng)群的發(fā)育形成。

1.3 DA神經(jīng)元分化形成的分子機(jī)制

研究調(diào)控斑馬魚DA神經(jīng)元發(fā)育的信號(hào)分子和轉(zhuǎn)錄因子在DA神經(jīng)元形成發(fā)育中的表達(dá)，有助于進(jìn)一步深入研究DA神經(jīng)元發(fā)育的分子機(jī)制。目前已了解到的特異性調(diào)控DA神經(jīng)元分化的特異因子，包括 Th基因［14］和 Otp基因［15］；TGF和 Wnt信號(hào)途徑調(diào)控斑馬魚DA、nr4a2a和nr4a2b同系基因以及鋅指蛋白Fezf2／Fezl等。

參與TGF／Nodal信號(hào)途徑所有基因的突變（cyc／ndr2，oepandsur／oxH1／fast1）都會(huì)引起某些DA神經(jīng)元群落明顯減少，特別是間腦腹側(cè)DA神經(jīng)元，有研究表明Nodal信號(hào)是早期胚胎腹側(cè)細(xì)胞群發(fā)育所必需的?，F(xiàn)已明確，Wnt信號(hào)通路是DA神經(jīng)元發(fā)育的經(jīng)典途徑［4］。Wnt信號(hào)通路拮抗劑dkk1過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致間腦腹側(cè)DA神經(jīng)元數(shù)量增加，可能是通過Wnt8b／Lef1信號(hào)通路介導(dǎo)的。其他鄰近DA神經(jīng)元細(xì)胞在dkk1過表達(dá)后數(shù)量并沒有發(fā)生變化。然而，dkk1只在斑馬魚發(fā)育早期（原腸胚時(shí)期）增加DA細(xì)胞數(shù)量，表明Wnt信號(hào)途徑能夠選擇性抑制DA前體細(xì)胞發(fā)育。

由于斑馬魚nr4a2a和nr4a2b基因同系，所以并不能在后結(jié)節(jié)／下丘腦DA神經(jīng)元共表達(dá)，但能在視前葉、前頂蓋和視網(wǎng)膜細(xì)胞中表達(dá)。有研究［9］報(bào)道，敲降nr4a2基因會(huì)導(dǎo)致其調(diào)控的DA神經(jīng)元丟失。此外，通過遺傳篩選可以篩選出影響DA神經(jīng)元發(fā)育的突變等位基因［6，12］，如斑馬魚胚胎前腦鋅指蛋白 Fezf2／Fezl，其同源結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子Orthopedia（Otp）［10］和PAS結(jié)構(gòu)蛋白 Arnt2［11］。

Fezf2／Fezl從原腸胚開始就在潛在原腸胚區(qū)域特異表達(dá)，并且為DA神經(jīng)元DC2－6發(fā)育所必需，實(shí)驗(yàn)表明Fezf2／Fezl缺失小鼠其他部位的DA神經(jīng)元發(fā)育正常，然而這些 Fezf2／Fezl（－／－）小鼠形成間腦DA神經(jīng)元亞群時(shí)卻發(fā)育異常。Fezf2／Fezl還能調(diào)節(jié)DA前體細(xì)胞內(nèi)加工蛋白螺旋折疊因子ngn1，將ngn1敲降后會(huì)導(dǎo)致前腦DA神經(jīng)元減少。另外，Otp選擇性表達(dá)在后結(jié)節(jié)、下丘腦DA群DC2和DC4－6［10，12－13］。

1.4 DA神經(jīng)元投射的形成

DA神經(jīng)系統(tǒng)軸突生成一般在斑馬魚發(fā)育早期階段1～3d［16－17］。最早出現(xiàn)在 THir DA 神經(jīng)元間腦腹側(cè)，發(fā)育時(shí)間是16～24h。首先出現(xiàn)的THir神經(jīng)元軸突沿著中線生長(zhǎng)到達(dá)脊髓，這些軸突投射很長(zhǎng)從而組成大量中間縱向神經(jīng)束（mlct）［18］。發(fā)育2d，通過免疫組化方法在斑馬魚后腦可檢測(cè)到THir軸突，發(fā)育3d后，更多DA神經(jīng)束可被識(shí)別，發(fā)育4d的斑馬魚DA神經(jīng)元以及軸突投射已經(jīng)全部長(zhǎng)出［6］。現(xiàn)已證實(shí)，下丘腦神經(jīng)束連接后結(jié)節(jié)和下丘腦；下丘腦－垂體投射以及視前區(qū)下丘腦神經(jīng)束連接視前區(qū)和腹側(cè)間腦；前部的神經(jīng)束連接視前區(qū)腹側(cè)間腦與腹側(cè)端腦。進(jìn)一步，THir神經(jīng)纖維連接背側(cè)前頂蓋和腹側(cè)間腦。

在DA神經(jīng)元中，依賴Otp的DA神經(jīng)元十分突出。Otp依賴的DC2和DC4神經(jīng)元是此時(shí)期（4df）投射到下皮層DA神經(jīng)纖維的唯一來源。其他此類DA神經(jīng)元向上投射到CNS其他靶點(diǎn)區(qū)域，主要包括下丘腦、頂蓋、后腦和脊柱。DC5神經(jīng)元主要投射到脊柱，DC6投射到下丘腦和后腦。依賴Otp的DA神經(jīng)元也是投射到后腦的DA神經(jīng)纖維的主要來源。然而，根據(jù)遺傳分析［18］表明，依賴Otp的A11型DA神經(jīng)元是斑馬魚幼魚時(shí)期DA長(zhǎng)投射的主要來源。

明確DA神經(jīng)元投射對(duì)于研究斑馬魚行為學(xué)有重要作用，例如進(jìn)攻、成癮、控制某些自主行為等。與四足動(dòng)物相似，DA可以調(diào)節(jié)突觸前抑制，甚至內(nèi)源性DA神經(jīng)元可能瞬時(shí)抑制控制幼魚游泳行為的神經(jīng)傳導(dǎo)［19，21］。但目前對(duì)于神經(jīng)毒素是否可引起斑馬魚運(yùn)動(dòng)行為障礙［16］，以及其神經(jīng)投射和作用機(jī)制尚不清楚。

2 轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型的建立及其在PD研究中的應(yīng)用

隨著斑馬魚實(shí)驗(yàn)方法的不斷發(fā)展，斑馬魚作為一種研究脊椎動(dòng)物發(fā)育的模型已越來越成熟。在斑馬魚模型上，可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的技術(shù)實(shí)施外源基因的轉(zhuǎn)基因表達(dá)和實(shí)驗(yàn)性敲降。以往的研究證明，利用轉(zhuǎn)基因操作技術(shù)致基因突變可模擬tau蛋白病、多聚谷氨酰胺病以及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病［如肌萎縮側(cè)索硬化癥（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）］等。斑馬魚繁殖規(guī)律，可產(chǎn)生大量后代并且可以進(jìn)行大規(guī)模的遺傳和化學(xué)篩選。因此，斑馬魚可大批量飼養(yǎng)且養(yǎng)殖便利，在大規(guī)模遺傳篩選和胚胎發(fā)生的分子水平研究中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2.1 斑馬魚PD模型的建立

斑馬魚端腦區(qū)被認(rèn)為與人類基底節(jié)同源，并且與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元退化有關(guān)，這個(gè)結(jié)論已經(jīng)通過基因表達(dá)、神經(jīng)化學(xué)和軸突投射等方法研究證實(shí)［3］。背側(cè)和端腦腹側(cè)區(qū)來源于胚胎下皮層，被認(rèn)為是斑馬魚與哺乳動(dòng)物同源的紋狀體。端腦腹側(cè)區(qū)含有g(shù)ama氨基丁酸能神經(jīng)元、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，可分泌P物質(zhì)、腦啡肽、D1和D2DA受體。新近研究表明，利用96孔板飼養(yǎng)斑馬魚并自動(dòng)篩選，使其成為目前脊椎動(dòng)物中進(jìn)行體內(nèi)高通量化學(xué)篩選的唯一適合模型。

在已構(gòu)建好的轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展研究人神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)制，尋找對(duì)目前致命的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有效療法。

與哺乳動(dòng)物的情況相似，由DA神經(jīng)元特異性毒素MPP＋引起的DA系統(tǒng)的損傷可導(dǎo)致斑馬魚幼魚自主運(yùn)動(dòng)異常，使成魚游泳速度減慢、轉(zhuǎn)彎行為增多等［17］。有趣的是，DA可能在胚胎發(fā)育階段就可以調(diào)控運(yùn)動(dòng)行為，胚胎發(fā)育3d時(shí)，前腦DA釋放可抑制游泳行為，但在第5天這種抑制作用會(huì)衰退［20］。這種相反效應(yīng)機(jī)制目前尚不清楚，然而可利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型研究ALS。

除去DA神經(jīng)元展示出與人神經(jīng)退行性疾病相似的神經(jīng)化學(xué)特性和聯(lián)系性，膠質(zhì)細(xì)胞，包括少突膠質(zhì)細(xì)胞［22］、星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞［23］也與 PD的發(fā)病機(jī)制有緊密聯(lián)系。與哺乳動(dòng)物的顯著區(qū)別是斑馬魚的CNS會(huì)一直持續(xù)生長(zhǎng)，并且一生中不斷有新的神經(jīng)元加入。CNS神經(jīng)纖維損傷后有很強(qiáng)的再生能力，膠質(zhì)細(xì)胞可促進(jìn)軸突生長(zhǎng)，與哺乳動(dòng)物CNS抑制軸突再生相反。斑馬魚強(qiáng)大的神經(jīng)生長(zhǎng)和再生能力在某種程度上成為了斑馬魚模型的一個(gè)缺點(diǎn)，在用其構(gòu)建神經(jīng)退行性疾病模型時(shí)增加了難度。

2.2 PD致病基因在斑馬魚中的研究

斑馬魚與其他脊椎動(dòng)物有很大的遺傳相似性。很多已報(bào)道過的可引起遺傳性神經(jīng)變性的疾病與斑馬魚有高度的同源性，可引起相應(yīng)神經(jīng)元功能減退或死亡，從而支持了斑馬魚在研究基因功能和發(fā)病機(jī)制方面是一個(gè)合適的模型——在斑馬魚體內(nèi)可找到某些人直系同源基因［4］，包括PD、阿爾茲海默病和亨廷頓舞蹈病中的基因。

目前有3個(gè)公認(rèn)的可引起常染色體隱性疾病的病因：1）PRKN基因在6號(hào)染色體短臂上（PARK2）編碼Parkin，是一種E3泛素連接酶，對(duì)調(diào)節(jié)線粒體功能起到重要作用［24］；2）DJ－1基因在1號(hào)線粒體長(zhǎng)臂上（PARK7）編碼一種未知蛋白，可在某種過氧化條件下遷移至線粒體；3）Pink1基因，同樣定位在1號(hào)染色體長(zhǎng)臂上（PARK6）編碼磷酸酶和Pink1，與調(diào)節(jié)線粒體功能有關(guān)［25］，與Parkin基因有共同的調(diào)控途徑。除去PARK－2介導(dǎo)的青少年P(guān)D，臨床上由這些基因突變引起的PD十分少見。然而，它們對(duì)于理解自發(fā)性PD的發(fā)病機(jī)制十分重要。

斑馬魚在胚胎發(fā)育時(shí)期瞬時(shí)敲降Parkin、DJ－1和Pink1基因，通過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，化學(xué)修飾的嗎啉反義寡核苷酸（Morpholino）法可以針對(duì)某段特定的mRNA靶序列設(shè)計(jì)一段序列來阻礙mRNA前體剪接，通過與翻譯起始編碼區(qū)互補(bǔ)序列或剪接信號(hào)方法完成。Morpholino在體內(nèi)非常穩(wěn)定，通過顯微注射法使其擴(kuò)散至整個(gè)胚胎，可逐步抑制基因表達(dá)。斑馬魚和人類DJ－1基因83%的氨基酸是一致的。DJ－1在斑馬魚腦和腸中有大量表達(dá)［25］，在CNS內(nèi)，DJ－1在腦和脊髓表達(dá)，包括在DA神經(jīng)元內(nèi)表達(dá)［26］。用Morpholino反義寡核苷酸法顯微注射敲降DJ－1轉(zhuǎn)錄子后，DA系統(tǒng)在斑馬魚胚胎中可正常發(fā)育形成，然而DJ－1敲降會(huì)導(dǎo)致DA神經(jīng)元氧化應(yīng)激敏感性增強(qiáng)［27］。有趣的是，斑馬魚胚胎經(jīng)受了DJ－1敲降后也表現(xiàn)出對(duì)蛋白酶抑制劑極強(qiáng)的敏感性，證明DJ－1功能和神經(jīng)元蛋白降解之間存在一定聯(lián)系［27］，這是自發(fā)性PD的潛在發(fā)病機(jī)制。缺失DJ－1會(huì)引起p53基本水平升高，同時(shí)敲降DJ－1和p53抑制分子mdm2可引起DA細(xì)胞的死亡［27］。培養(yǎng)哺乳動(dòng)物DA細(xì)胞，DJ－1被證明是p53的轉(zhuǎn)錄抑制劑［28］。與哺乳動(dòng)物中CNS情況相似，斑馬魚DJ－1在氧化應(yīng)激條件下是上調(diào)的［29］。

斑馬魚Parkin基因氨基酸序列與人類的相似度為62%［30］。Parkin基因從斑馬魚早期胚胎發(fā)育到成魚一直表達(dá)，在斑馬魚發(fā)育3d后，Morpholino沉默Parkin基因?qū)е铝碎g腦DA神經(jīng)元數(shù)量減少，并且增強(qiáng)了其對(duì)DA神經(jīng)毒素MPP＋的敏感性［30］，這可能是一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。Parkin基因缺失導(dǎo)致DA神經(jīng)元數(shù)量減少，這與人PARK2相關(guān)PD很相似，但到底是瞬時(shí)的發(fā)育遲滯，持續(xù)的發(fā)育異常，還是真正的神經(jīng)退行性變，目前還不清楚。Parkin敲降后在發(fā)育5d時(shí)對(duì)游泳行為沒有影響［30］。此外，Parkin基因敲除后會(huì)導(dǎo)致線粒體復(fù)合體I的數(shù)量減少，從帶有突變Parkin基因的患者身上提取的纖維母細(xì)胞也被觀察到有異常表型。Parkin的缺失可促使斑馬魚體內(nèi)產(chǎn)生某些生化和病理變化，并與人類身上Parkin基因突變產(chǎn)生的效應(yīng)相似。

斑馬魚Pink1與人類Pink1基因54%同源，從發(fā)育早期就開始表達(dá)［31］。在成魚腦中，Pink1在視旁核核間腦DA神經(jīng)元富集［31］。Pink1敲降48h后神經(jīng)元TH表達(dá)降低，導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)育缺陷，如脊柱彎曲、尾部發(fā)育缺陷，腦頂蓋及合縫形成受損等。一些異常發(fā)育在野生型斑馬魚中可逐漸恢復(fù)，但這種發(fā)育缺陷不是因?yàn)镻ink1突變（人體內(nèi)是過表達(dá)）造成的。氧自由基產(chǎn)生增多，被認(rèn)為是人PD的主要發(fā)病機(jī)制，敲降Pink1引起氧自由基增多。Pink1的突變表型與wnt突變導(dǎo)致的GSK3b通路激活效應(yīng)類似。由于GSK3b的抑制劑可以使部分突變表型恢復(fù)，所以AKT－GSK3b通路異?？赡芘cPink1缺失效應(yīng)相關(guān)，GSK3b功能的研究目前在哺乳動(dòng)物Pink1模型中未見報(bào)道，因而在Pink1發(fā)病機(jī)制的研究中還沒有新發(fā)現(xiàn)。

總的來說，采用斑馬魚模型作為動(dòng)物模型進(jìn)行PD研究涉及人退行性疾病的大腦核心區(qū)域的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞類型，基因、蛋白和信號(hào)通路等多方面。通過斑馬魚模型的建立，能夠更深入地研究人類PD的發(fā)病機(jī)制，獲得更多有效信息。

2.3 斑馬魚模型研究PD的局限性

現(xiàn)階段分子生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于斑馬魚研究，但仍存在一些問題。首先，目前人類隱性遺傳神經(jīng)退行性疾病的斑馬魚模型是在胚胎中通過Morpholino瞬時(shí)敲降來建立的，而成魚的PD模型建立方法尚不清楚。斑馬魚種系的無效等位基因（null alleles）目前不能通過小鼠研究中類似的技術(shù)手段獲得，從而使得通過高通量在突變基因中篩選穩(wěn)定突變的方法很有必要。利用鋅指核酸酶技術(shù)可將靶向等位基因?qū)敫信d趣基因［3］，造成穩(wěn)定突變，會(huì)提高斑馬魚模型的研究?jī)r(jià)值［5］。因此，在斑馬魚中研究神經(jīng)退行性疾病的隱性表型時(shí)，這種方法比瞬時(shí)敲降更可靠。其次，斑馬魚目前還未建立良好的行為學(xué)模型，這在一定程度上阻礙了形態(tài)學(xué)、組織學(xué)和基因?qū)W的研究進(jìn)展。雖然現(xiàn)在有關(guān)行為學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有效，但是并沒有充分利用在體模型這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。斑馬魚神經(jīng)功能障礙發(fā)生在細(xì)胞死亡之前，可以明確某種神經(jīng)保護(hù)藥物治療的靶向性，動(dòng)物疾病模型對(duì)于藥物的開發(fā)有重要的意義。

3 總結(jié)與展望

利用斑馬魚模型從發(fā)育、細(xì)胞和行為學(xué)分析有助于更好地理解DA神經(jīng)元投射和脊椎動(dòng)物的進(jìn)化過程。盡管斑馬魚作為一種較為低級(jí)的脊椎動(dòng)物，其CNS和人類CNS存在顯著的差異，但構(gòu)成CNS的基本結(jié)構(gòu)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞有許多相似之處。在PD的研究中，斑馬魚內(nèi)生性DA神經(jīng)元在下皮層、紋狀體的功能研究引起了研究者的關(guān)注。靈長(zhǎng)類動(dòng)物DA神經(jīng)元投射到紋狀體，現(xiàn)在有待研究的是斑馬魚下皮層是否是DA神經(jīng)元主要投射部位，以及它們的缺失能否引發(fā)與哺乳動(dòng)物黑質(zhì)紋狀體破壞后相似的行為學(xué)表現(xiàn)。

很多研究證明，PD的發(fā)病機(jī)制與蛋白功能的丟失或是過表達(dá)有關(guān)，進(jìn)而可影響哺乳動(dòng)物的DA神經(jīng)元。在調(diào)控DA神經(jīng)元分化的信號(hào)途徑方面，依賴Otp的DA神經(jīng)元明顯投射到下皮層，這與哺乳動(dòng)物A11DA神經(jīng)元相似。A11系統(tǒng)的功能主要有：1）發(fā)育過程依賴Otp特定分化為A11型DA神經(jīng)元以及一些神經(jīng)內(nèi)分泌神經(jīng)元，包括CRH神經(jīng)元［25－26］，與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)緊密聯(lián)系；2）依賴 Otp的DA神經(jīng)元和CRH神經(jīng)內(nèi)分泌神經(jīng)元的下行間腦脊髓投射可能一致，這些與軀體運(yùn)動(dòng)功能有關(guān)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)引起了假設(shè)，依賴Otp的DA可能與基本運(yùn)動(dòng)模式有關(guān)，例如在主動(dòng)活動(dòng)和被動(dòng)應(yīng)對(duì)之間轉(zhuǎn)換［32－33］。而 A11系統(tǒng)一直與運(yùn)動(dòng)疾病有關(guān)，例如Ekbom綜合征、不寧腿綜合征［32－33］。A11系統(tǒng)對(duì)DA神經(jīng)退行性疾病的影響仍需深入研究。

利用轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型研究疾病的發(fā)病機(jī)制有巨大潛力，但還存在許多問題。一些早期研究的陽性結(jié)果在人類疾病方面還不具有完全代表性，例如斑馬魚幼魚模型的形態(tài)異常以及功能紊亂不能完全反映人類臨床疾病，根據(jù)斑馬魚腦的發(fā)育速度能看到短暫的發(fā)病過程，然而利用斑馬魚模型研究人類慢性進(jìn)行性疾病發(fā)病機(jī)制只能壓縮病程。總之，這對(duì)更好地理解真正的疾病和疾病動(dòng)物模型之間的差別也是極為必要的一種方式。

最新研究［34］表明，人構(gòu)建致病突變基因?qū)е碌陌唏R魚神經(jīng)系統(tǒng)異常可以被檢測(cè)和定量分析。在構(gòu)建轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型的基礎(chǔ)上有待進(jìn)一步構(gòu)建穩(wěn)定遺傳系的基因表型，選擇最具有疾病代表性和最適合高通量篩選的模型。優(yōu)化模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)今后篩選有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很重要，對(duì)神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展意義重大。

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